KR200398846Y1 - 레이저를 이용한 철판 마킹장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 레이저 빔을 이용하여 선재코일제품의 표면에 제품사양이나 각종 정보등을 마킹하도록 한 레이저를 이용한 철판 마킹장치에 관한 것이다.

구체적으로 본 고안은 Z축컬럼에 구비된 Z축드라이브와, 상기 Z축드라이브의 동력으로 상기 Z축컬럼을 타고 상, 하 이동하는 X축컬럼과, 상기 X축컬럼에 설치된 X축드라이브 및 내부에 장착된 Y축드라이브의 동력으로 전, 후, 좌, 우 방향으로 이동하며 선재코일제품에 마킹작업을 수행하는 마킹유닛으로 구성된 선재코일제품 마킹장치에 있어서, 상기 마킹장치에는 레이저 빔을 송출하는 레이저 발진기가 구비되고, 상기 레이저 발진기에는 송출된 레이저 빔을 상기 마킹유닛으로 전송하는 광케이블이 포함되어 설치됨을 특징으로 하는 레이저를 이용한 철판 마킹장치를 제시한다.

Description

레이저를 이용한 철판 마킹장치{apparatus of marking laser}

본 고안은 선재코일제품 마킹장치에 관한 것으로서, 특히 레이저 빔을 이용하여 선재코일제품의 표면에 제품사양이나 각종 정보등을 마킹하도록 한 레이저를 이용한 철판 마킹장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 선재는 압연후 나선코일형으로 성형된 다음, 릴러드럼등에 감은 상태에서, 다음 공정으로 운반하게 되는 데, 이때 반드시 필요로 하는 공정이 권취된 선재코일제품의 표면에 제품의 사양이나 이력등의 각종 정보를 마킹하여 기입하는 마킹공정이다.

종래 마킹공정은 작업자가 마킹펜을 들고 수작업으로 기입하는 것이 일반적이었으나, 산업발달에 따라 근래에는 자동화기기인 마킹장치를 통해 자동으로 마킹작업을 수행하게 된다.

한편, 상기한 종래 마킹장치의 동작은 다음과 같은 순서로 진행된다.

먼저, 권취된 선재코일제품이 마킹 위치로 이송되면 마킹펜작업대가 이동하여 선재코일제품 표면에 접근한 후, X축 및 Y축으로 구동하며 마킹펜을 이동시키며 제품정보를 표면에 마킹시키게 되고, 마킹이 완료되면 작업대는 원위치하고, 마킹처리된 선재코일제품은 후공정으로 이동하게 된다.

즉, 종래 마킹장치는 수작업에 따른 작업성 및 생산성 저하를 해소하였다는 점에서 유용한 고안임에는 분명하나, 종래 마킹장치 역시 사용과정에서 다음과 같은 문제점을 유발하였다.

먼저, 종래 마킹장치는 잉크를 이용한 마킹펜을 사용하여 마킹작업을 수행함에 따라 작업과정에서 잉크가 떨어지거나 혹은 잉크막힘현상이 발생할 경우에는 마킹이 이루어지지 못함으로서 마킹 누락현상이 빈번히 발생하였으며, 따라서 작업자는 항시 대기상태에서 마킹유무를 확인해야 했으며, 만일 마킹이 누락될 경우에는 후공정에서 수작업으로 다시 마킹작업을 수행해야 함으로서 작업에 많은 번거로움을 야기시켰다.

또한 마킹펜의 교체를 수시로 해주어야 하며, 특히 잉크량 조절이 어려워 작업과정에서 마킹 주변으로 잉크가 흘러내리게 됨으로서 주변부가 지저분해 지는등의 제반 문제점을 안고 있었다.

따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 레이저를 이용하여 선재코일제품 표면에 제품정보등의 문자를 직접 가공하여 마킹하도록 함으로서 마킹 누락없이 작업의 정확성을 기할 수 있는 레이저를 이용한 철판 마킹장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 마킹 주변부가 오염되지 않음으로서 제품의 상품가치를 고양할 수 있는 레이저를 이용한 철판 마킹장치를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 마킹을 보다 정밀하고 명확하게 형성할 수 있고, 지워지거나 훼손되는 것을 방지할 수 있는 레이저를 이용한 선재코일제픔 마킹장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 고안은 Z축컬럼에 구비된 Z축드라이브와, 상기 Z축드라이브의 동력으로 상기 Z축컬럼을 타고 상, 하 이동하는 X축컬럼과, 상기 X축컬럼에 설치된 X축드라이브 및 내부에 장착된 Y축드라이브의 동력으로 전, 후, 좌, 우 방향으로 이동하며 선재코일제품에 마킹작업을 수행하는 마킹유닛으로 구성된 선재코일제품 마킹장치에 있어서, 상기 마킹장치에는 레이저 빔을 송출하는 레이저 발진기가 구비되고, 상기 레이저 발진기에는 송출된 레이저 빔을 상기 마킹유닛으로 전송하는 광케이블이 포함되어 설치됨을 특징으로 하는 레이저를 이용한 철판 마킹장치를 제시한다.

상기 마킹유닛의 양측에는 상기 마킹유닛이 선재코일제품에 근접할 때, 이를 감지하여 상기 Z축드라이브의 작동을 정지시키는 근접센서를 더 구비함이 바람직하다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 기술하기로 한다.

도 1 내지 도 3은 본 고안에서 구현하고자 하는 레이저를 이용한 철판 마킹장치의 구성을 도시한 도면들이다.

도시된 바와 같이, 레이저를 이용한 철판 마킹장치(100)는 Z축컬럼(10), X축컬럼(14), 마킹유닛(18), 레이저발진기(22) 및 광케이블(24)을 포함하여 구성한다.

상기 Z축컬럼(10)은 수직으로 세워지되, 일측방향으로 소정각도 경사지게 형성되어 X축컬럼(14)의 상, 하 이동을 가이드하는 프레임으로서, 이 Z축컬럼(10)의 일측에는 구동수단인 Z축드라이브(12)가 구비되며, 상기 Z축드라이브(12)는 상기 X축컬럼(14)으로 동력을 전달하여 X축컬럼(14)을 상, 하 이동시키게 된다.

상기 X축컬럼(14)은 언급한 바와 같이 상기 Z축드라이브(12)의 동력으로 상기 Z축컬럼(10)을 타고 상, 하 이동하며 마킹유닛(18)을 선재코일제품(A)의 마킹위치로 이동시키는 프레임으로서, 이 X축컬럼(14)의 일측 하단에는 구동수단인 X축드라이브(16)가 구비되어 있으며, 상기 X축드라이브(16)는 상기 X축컬럼(14)의 하단에 설치되어 있는 마킹유닛(18)으로 동력을 전달하여 마킹유닛(18)을 좌, 우 방향으로 이동시키게 된다.

상기 마킹유닛(18)은 상기 X축컬럼(14)의 하단에 장착되어 마킹작업을 수행하는 유닛이다. 즉, 상기 마킹유닛(18)은 상기 X축컬럼(14)의 상, 하 이동에 따라 입고된 선재코일제품(A)의 상단부 표면에 근접하게 되고, 이후에는 X축드라이브(16)의 동력으로 좌, 우방향으로 이동하고, 또한 도시하지 않았으나 내부에 장착된 Y축드라이브의 동력으로 전, 후방향으로 이동하며 선재코일제품(A)의 표면에 제품의 사양이나 각종 정보등의 문자를 마킹하게 된다.

한편, 상기 마킹유닛(18)의 양측에는 복수개의 근접센서(20)들이 설치되어 있으며, 이 근접센서(20)들은 X축컬럼(14)의 동작으로 마킹유닛(18)이 선재코일제품(A)으로 이동하는 과정에서 세팅된 근접거리에 위치하게 되면 이를 감지하여 X축컬럼(14)을 구동시키는 수단인 Z축드라이브(12)의 작동을 정지시키게 된다. 즉, 상기 근접센서(20)를 통해 마킹유닛(18)은 선재코일제품(A)으로 이동하는 과정에서 부딧치지 않고 정확한 위치에서 자동으로 정지하며 마킹작업을 수행할 수 있다.

또한, 상기 마킹유닛(18)은 후술하는 레이저 발진기(22)에서 송출된 레이저 빔을 이용하여 마킹작업을 수행함에 특징이 있는 바, 이에 대한 상세한 설명은 후술하는 바와 같다.

먼저, 상기 레이저 발진기(22)는 전술한 마킹장치(100)의 일측에 설치되는 기기로서, 이 레이저 발진기(22)에서는 선재코일제품(A)의 사양이나 각종 정보등의 문자나 로고등을 가공방식으로 마킹시키는 레이저 빔을 송출하게 된다.

상기 광케이블(24)은 레이저 발진기(22)에서 송출된 레이저 빔을 마킹유닛(18)으로 전송하는 케이블로서, 일단은 상기 레이저 발진기(22)에 연결되고 타단은 상기 마킹유닛(18)에 연결 구성된다.

즉, 마킹유닛(18)이 선재코일제품(A)의 마킹위치에 근접하면 상기 레이저 발진기(22)에서 송출된 레이저 빔이 상기 광케이블(24)을 통해 마킹유닛(18)으로 전송되어 짐으로서 마킹유닛(18)은 전송된 레이저 빔을 이용하여 선재코일제품(A)의 표면에 레이저 마킹작업을 수행하게 되는 바, 이러한 동작들은 후술하는 도 4a와 도 4b의 설명을 통해 용이하게 이해될 것이다.

첨부된 도 4a와 도 4b는 상기한 구성들로 이루어진 레이저를 이용한 철판 마킹장치의 동작 흐름을 단계적으로 도시한 도면들이다.

먼저, 첨부된 도 4a는 선재코일제품(A)의 마킹위치로 마킹유닛(18)이 이동하는 과정을 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 먼저 도시하지 않은 통제실PC에 마킹정보를 미리 송신하여 입력한 다음, 선재코일제품(A)이 입고되면 신호를 보내 마킹장치(100)의 전원을 "ON"시킨다.(110단계)

이후, Z축드라이브(12)가 작동하여 X축컬럼(14)을 상, 하 이동시켜 선재코일제품(A)의 표면에 근접하도록 마킹유닛(18)을 이동(하강)시킨다.(120단계)

다음, 마킹유닛(18)이 적정위치에 근접하면 근접센서(20)가 이를 감지하여 Z축드라이브(12)의 작동을 정지시키게 되고, 이에 따라 X축컬럼(14)은 정지된 상태를 유지하게 된다.(130단계)

이후, X축드라이브(16)가 작동하여 선재코일제품(A) 표면에 근접한 마킹유닛(18)을 마킹위치로 이동시킨다.(140단계)

첨부된 도 4b는 마킹위치로 이동한 마킹유닛(18)으로 레이저를 전송하여 마킹작업을 수행하는 동작흐름을 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 전술한 단계들을 거쳐 마킹유닛(18)이 마킹위치로 이동하면 레이저발진기(22)는 "ON"되어 레이저 빔을 송출하고, 송출된 레이저 빔은 광케이블(24)을 통해 마킹유닛(18)으로 전송된다. 이와 동시에 마킹유닛(18)은 X축드라이브(16)와, Y축드라이브의 동력으로 전, 후, 좌, 우 방향으로 이동하며 전송된 레이저를 이용하여 마킹작업을 시작한다.(210단계)

다음, 마킹작업이 종료되면 레이저 발진기(22)는 "OFF"되어 레이저 빔 송출을 정지하게 되고, 마킹유닛(18)은 다시 X축드라이브(16)의 동력으로 초기상태(즉, 전술한 140단계)로 원위치한다.(220단계)

이후, Z축드라이브(12)가 다시 작동하여 X축컬럼(14)을 처음상태(즉, 전술한 110단계)로 원위치시킨다.(230단계)

다음, Z축드라이브(12)의 작동이 정지되고, 마킹작업 종료신호를 송신함으로서 한번의 마킹작업을 종료하게 된다.(240단계)

이후, 마킹작업이 이루어진 선재코일제품(A)은 후처리공정으로 이동된다.(250단계)

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 다음과 같은 많은 효과들을 달성한다.

첫 번째로 레이저를 이용하여 선재코일제품 표면에 제품정보등의 문자를 직접 가공하여 마킹하도록 함으로서 마킹 누락없이 작업의 정확성을 기할 수 있는 효과를 가진다.

두 번째로 작업의 정확성을 통해 작업공정 및 생산성 향상을 기할 수 있는 효과를 가진다.

세 번째로 마킹된 주변부를 오염시키지 않음으로서 제품의 상품가치를 고양할 수 있는 효과를 가진다.

네 번째로 레이저를 통해 가공방식으로 마킹이 이루어짐으로서 지워지거나 훼손되는 것을 방지할 수 있고 또한 보다 정밀한 마킹작업을 수행할 수 있는 상승적인 효과를 가진다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예의 레이저를 이용한 철판 마킹장치를 입체적으로 도시한 도면

도 2는 도 1의 정면을 도시한 도면.

도 3은 도 1의 측면을 도시한 도면.

도 4a와 도 4b는 본 고안에 따른 레이저를 이용한 철판 마킹장치의 동작흐름을 단계적으로 도시한 도면들.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: Z축컬럼 12: Z축드라이브

14: X축컬럼 16: X축드라이브

18: 마킹유닛 20: 근접센서

22: 레이저 발진기 24: 광케이블

A: 선재코일제품

Claims (2)

1. Z축컬럼(10)에 구비된 Z축드라이브(12)와, 상기 Z축드라이브(12)의 동력으로 상기 Z축컬럼(10)을 타고 상, 하 이동하는 X축컬럼(14)과, 상기 X축컬럼(14)에 설치된 X축드라이브(16) 및 내부에 장착된 Y축드라이브의 동력으로 전, 후, 좌, 우 방향으로 이동하며 선재코일제품(A)에 마킹작업을 수행하는 마킹유닛(18)으로 구성된 선재코일제품 마킹장치(100)에 있어서,

   상기 마킹장치(100)에는 레이저 빔을 송출하는 레이저 발진기(22)가 구비되고, 상기 레이저 발진기(22)에는 송출된 레이저 빔을 상기 마킹유닛(18)으로 전송하는 광케이블(24)이 포함되어 설치됨을 특징으로 하는 레이저를 이용한 철판 마킹장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 마킹유닛(18)의 양측에는 상기 마킹유닛(18)이 선재코일제품(A)에 근접할 때, 이를 감지하여 상기 Z축드라이브(12)의 작동을 정지시키는 근접센서(20)가 더 구비됨을 특징으로 하는 레이저를 이용한 철판 마킹장치.